序贯蒙特卡洛模拟下计及保护动作特性的电压暂降评估

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.015

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (3): 81-87.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.03.015

序贯蒙特卡洛模拟下计及保护动作特性的电压暂降评估

许鹏程¹, 林焱², 林缔¹, 官语¹, 陈佑健¹

1.国网福建省电力有限公司福州供电公司, 福建福州 350004
2.国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 福建福州 350004

收稿日期:2020-12-01 出版日期:2021-03-30 发布日期:2021-04-14
作者简介:许鹏程(1990—),男,工程师,主要从事电力系统风险及可靠性评估、继电保护、电压暂降等研究。|林焱(1974—),男,教授级高级工程师,主要从事电力系统风险评估、电压暂降等研究。|林缔(1979—),男,高级工程师,主要从事电力系统继电保护等研究。
基金资助:
* 国网福建省电力有限公司科技项目(521304190027)

Voltage Sag Evaluation Considering Action Characteristics of Protection Based on Sequential Monte Carlo Simulation

XU Pengcheng¹, LIN Yan², LIN Di¹, GUAN Yu¹, CHEN Youjian¹

1. Fuzhou Power Supply Company of State Grid Fujian Electric Power Co.,Ltd., Fuzhou 350004, China
2. Fujian Electric Power Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co.,Ltd., Fuzhou 350004, China

Received:2020-12-01 Online:2021-03-30 Published:2021-04-14

摘要/Abstract

摘要：

结合线路保护配置方案的特点,分析了不同保护动作特性对电压暂降的影响。对线路故障率、故障类型、故障持续时间、故障点等不确定因素进行模拟,提出一种序贯蒙特卡洛模拟下计及线路保护动作动作特性的电压暂降评估方法。以IEEE 30节点系统为测试算例进行仿真,计算了系统不同线路保护配置下电压暂降指标,结果表明所提方法能有效定量计算时间维度上电压暂降指标;实际电压暂降随机评估应充分考虑线路保护配置情况,将不同保护的动作特性引入评估模型中。

关键词: 序贯蒙特卡洛, 线路保护, 保护动作特性, 电压暂降

Abstract:

Based on the characteristics of the line protection configuration scheme,the effects of different protection action characteristics on voltage sags were analyzed.The statistical model of fault information in uncertain conditions was established and a method of voltage sag evaluation based on sequential Monte Carlo simulation considering the action characteristics of line protection was proposed.The proposed method was applied to IEEE-30,and the simulation results show that the method can quantitatively calculate the voltage sag index in the time dimension.The characteristic of protection system has an obvious effect on voltage sags frequency assessment.The evaluation of voltage sag should consider the configuration of line protection,and the operating characteristics of different protections should be introduced into the evaluation model.

Key words: sequential Monte Carlo, line protection, characteristic of protection, voltage sag

中图分类号:

TM741

许鹏程, 林焱, 林缔, 官语, 陈佑健. 序贯蒙特卡洛模拟下计及保护动作特性的电压暂降评估[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(3): 81-87.

XU Pengcheng, LIN Yan, LIN Di, GUAN Yu, CHEN Youjian. Voltage Sag Evaluation Considering Action Characteristics of Protection Based on Sequential Monte Carlo Simulation[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(3): 81-87.

图/表 14

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表1

图7

表2

表3

表4

表5

表6

表7

参考文献 22

[1]	COSTA F B, DRIESEN J. Assessment of voltage sag indices based on scaling and wavelet coefficient energy analysis[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2012,28(1):336-346.
[2]	王东旭, 乐健, 刘开培, 等. 基于虚拟节点的复杂电网电压跌落随机评估方法[J]. 电工技术学报, 2011,26(8):190-197.
[3]	MILANOVIE J V, AUNG M T, CUPTA C P. The influence of fault distribution on stochastic prediction of voltage sags[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2005,20(1):278-285.
[4]	王东旭, 乐健, 刘开培, 等. 复杂电网多重故障条件下的电压暂降分析[J]. 中国电机工程学报, 2012,32(7):101-106,197.
[5]	肖先勇, 李政光, 陈武, 等. 考虑故障阻抗与多级变压器影响的电压凹陷评估[J]. 电力自动化设备, 2010,30(2):43-47,52.
[6]	徐培栋, 肖先勇, 汪颖. 考虑母线电压时变区间特性的电压暂降频次评估[J]. 中国电机工程学报, 2011,31(10):66-72.
[7]	肖湘宁, 陶顺. 中性点不同接地方式下的电压暂降类型及其在变压器间的传递(一)[J]. 电工技术学报, 2007(9):143-147,153.
[8]	陶顺, 肖湘宁. 中性点不同接地方式下的电压暂降类型及其在变压器间的传递(二)[J]. 电工技术学报, 2007(10):156-159.
[9]	刘玡朋, 于明涛, 管春伟, 等. 基于电压暂降的标准SARFI参数与ITIC曲线分析保护装置对电压暂降的影响[J]. 电网与清洁能源, 2015,31(8):15-20,25.
[10]	陈礼频, 肖先勇, 汪颖, 等. 环网中计及距离保护时限特性的电压暂降随机评估[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2013,45(3):112-119.
[11]	陈礼频, 肖先勇, 汪颖, 等. 考虑保护配合动作随机性的电压暂降频次评估[J]. 电网技术, 2012,36(5):132-138.
[12]	范文杰, 肖湘宁, 陶顺. 计及继电保护动作的电压暂降评估[J]. 电力电容器与无功补偿, 2019,40(3):129-136.
[13]	陈礼频, 肖先勇, 张志, 等. 考虑保护时限特性的电压暂降频次评估[J]. 电力系统保护与控制, 2013,41(2):113-119.
[14]	BRAUNER G, HENNERBICHLER C. Voltage dips and sensitivity of consumers in low voltage networks[C]// 16th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution.Part 1:Contributions, 2001: 142-146.
[15]	陈启, 许鹏程, 石道桂, 等. 多电压等级电网可靠性-经济性协调评估[J]. 电器与能效管理技术, 2020(6):82-88.
[16]	李竹, 雷霞, 刘灵恺, 等. 计及线路保护反时限特性的备用优化模型[J]. 电力系统保护与控制, 2017,45(15):15-21.
[17]	PARK C H, JANG G. Stochastic estimation of voltage sags in large meshed network[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2007,22(3):1655-1664.
[18]	叶曦, 刘开培, 李志伟. 不确定条件下计及线路保护动作特性的电压暂降频次评估[J]. 电力自动化设备, 2018,38(3):169-176.
[19]	兰剑, 王东旭, 叶曦, 等. 故障线路单端跳闸条件下节点电压暂降幅值计算方法[J]. 电力自动化设备, 2014,34(8):78-82.
[20]	许鹏程, 陈启, 刘文霞, 等. 引入交叉熵与动态故障集的含风电大电网可靠性评估[J]. 电力系统自动化, 2016,40(13):28-34.
[21]	成锐, 刘文霞, 金秋龙, 等. 基于分布估计和智能存储的复杂电网可靠性评估方法[J]. 中国电机工程学报, 2017,37(19):5541-5548,5831.
[22]	许鹏程, 陈启, 石道桂, 等. 基于混合法含分布式电源的配电网可靠性评估[J]. 电器与能效管理技术, 2018(6):42-46,75.

电压等级/kV	纵联保护时限/ms	阶段式保护时限/ms
电压等级/kV	纵联保护时限/ms	I段保护	II段保护
132	80	80	380
33	150	150	450

项目	数值
反时限阶段式距离保护范围/%	0~40	40~60	60~80	80~100
动作时限/ms	80	150	380	450

线路保护类型	线路
纵联保护	1-2,1-3,2-4,2-5,2-6,3-4,4-6, 5-7,6-8,6-28,6-7,8-28
阶段式保护	其余线路

电压暂降幅值/p.u.	不同电压暂降持续时间时平均暂降频次/(次·a^-1)
电压暂降幅值/p.u.	80 ms	150 ms	380 ms	450 ms
0.1~0.3	2.597	1.986	0	0
0.3~0.5	5.288	1.023	0	0
0.5~0.7	17.245	4.659	0	0
0.7~0.9	3.174	6.784	0	0

电压暂降幅值/p.u.	不同电压暂降持续时间时平均暂降频次/(次·a^-1)
电压暂降幅值/p.u.	80 ms	150 ms	380 ms	450 ms
0.1~0.3	1.454	0.868	1.206	0.727
0.3~0.5	3.299	0.549	1.997	0.493
0.5~0.7	10.071	2.992	7.458	3.022
0.7~0.9	2.016	3.894	0.802	1.896

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Voltage Sag Evaluation Considering Action Characteristics of Protection Based on Sequential Monte Carlo Simulation

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[1]	马智远, 栾乐, 莫文雄, 许中. 直流型电压暂降治理装置及其优化控制方法[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(3): 76-80.
[2]	张华赢, 黄炜. 国际先进电网电压暂降评估指标和严重程度探讨^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 593(8): 100-103.
[3]	袁明飞, 赵凤展, 王树田, 唐云峰, 苏娟, 郝帅. 基于蒙特卡洛模拟的含风电-储能发电系统可靠性评估^*[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 590(5): 28-34.
[4]	宋忧乐, 王科, 朱永梅, 刘涌, 袁秋实. 配电网可靠性评估之序贯蒙特卡洛模拟法综述[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 90-93.

电压暂降幅值/p.u.	不同电压暂降持续时间时平均暂降频次/(次·a^-1)
电压暂降幅值/p.u.	80 ms	150 ms	380 ms	450 ms
0.1~0.3	1.526	0.398	0.328	0.321
0.3~0.5	3.948	1.254	1.689	1.293
0.5~0.7	11.365	2.841	3.956	2.443
0.7~0.9	2.891	4.695	1.214	2.699

电压暂降幅值/p.u.	不同电压暂降持续时间时平均暂降频次/(次·a^-1)
电压暂降幅值/p.u.	80 ms	150 ms	380 ms	450 ms
0.1~0.3	1.869	1.366	0.685	0.411
0.3~0.5	4.281	0.821	1.166	0.261
0.5~0.7	12.655	4.165	4.228	1.726
0.7~0.9	2.612	5.168	0.519	0.826